DE1618412C - Verfahren zur Herstellung eines Polyallylester - Google Patents
Verfahren zur Herstellung eines PolyallylesterInfo
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Description
Die Wasserstoffperoxyd-Halbwcrtzeit ist ein Maß 5 für die Zeit, in der die Hälfle der ursprünglichen Peroxydbeschickung
verschwindet..Eine rasche Abnahmegeschwindigkeit, also eine kurze'Halbwertszeit, zeigt
geringe Moncmercnqualität an. Umgekehrt zeigt eine längere Halbwertszeit eine gleichmäßigere Polymerisationsreaktiuii
infolge einer bedeutenden Verbesserung der Monomercnqualität an. Der Wert dieses
Tests besteht darin, daß er eine direkte Messung der
Moncnierenqualität unter praktischen Polymerisationsbedingungen schafft. Für eine genaue Kontrolle der
Polymerisation ist es erwünscht, eine minimale Wasscrsloffperoxyd-Halbwertszcil von 250 bis 300Minuten
zu haben.
Unter »Benzolpolycarbonsäure oder -anhydrid« ist eine Säure, die einen mit mehr als einer Carhonsäuregruppc
substituierten Bcnzolkcrn enthält, oder das entsprechende Anhydrid zu verstehen. Zu geeigneten
Säuren gehören o-Phlhal-, fsophthal-, Tcrephthal-. Triinellith-,
Trimesin-, Hemimellith-, Pyromellith-, MeIIophan-,
Prehnit-, Benzolpentacarboxyl- und Mellith-
Durch das beanspruchte Verfahren lassen sich Pro- 20
dukte mit einheitlich guter Poljmcrisationsqualität in
im wesentlichen quantitativen Ausheilten erzielen.
Alle Verwendungszwecke für Polyallylester von
P.cnzolpolycarhonsäuren beruhen im wesentlichen auf
der Tatsache, daß sie polymerisierbar sind. Ein Haupt- 25 säuren. Zu typischen Anhydriden gehören PhthalsäurevcrweiHluiigs/.wcck für diese Ester ist die Herstellung anhydrid, das innere Anhydrid von Trimellithsäurc von Hcmr.polymerisatcn. und Pyromellithdianhydrid. Unter »Polyallylester« ist
dukte mit einheitlich guter Poljmcrisationsqualität in
im wesentlichen quantitativen Ausheilten erzielen.
Alle Verwendungszwecke für Polyallylester von
P.cnzolpolycarhonsäuren beruhen im wesentlichen auf
der Tatsache, daß sie polymerisierbar sind. Ein Haupt- 25 säuren. Zu typischen Anhydriden gehören PhthalsäurevcrweiHluiigs/.wcck für diese Ester ist die Herstellung anhydrid, das innere Anhydrid von Trimellithsäurc von Hcmr.polymerisatcn. und Pyromellithdianhydrid. Unter »Polyallylester« ist
Polyallylester werden gegenwärtig in industriellem ein Ester zu verstehen, der mehr als eine Allylgruppe
Maistab hergestellt, indem Allylalkohol mit der enthält, beispielsweise Diallylphthalat, Triallyltrigcwiir.sclilcn
Ben/olpolycarbonsäuie (Hler -anhydrid 30 mcllithat, TctraHylpyroniellithat oder Hexallylnielli
unter vcrhültnismäf'ig milden Bedingungen umgesetzt
wird, die keine Polymerisation des Esterprodukts verursachen. Da niikie Bedingungen angewandt werden,
ist im allgemeinen die Verwendung von Katalysatoren
erforderlich, um befriedigende Reaktionsgescliwindig- 35 Grundlage zur Bestimmung der relativen Polymerisakeiten zu erzielen. Dehydratisierende Katalysatoren, lionsqualität der verschiedenen Polyallylester bei wie Schwefelsäure und p-Toluolsiilfonsäure, werden wasserstoffpcroxydregulierten Polymerisationen zu als gebräuchlichste verwendet. Allgemein gesprochen, schaffen, wurde ein Polymcrisationsqualitätsiiidex entweiin die Schärfe der Veresterungsbedingungen ge- wickelt. Dieser Polymerisationsqualitätsindex K wird steigert wird, insbesondere, wenn die Temperatur er- 40 durch die Gleichung bestimmt: höht wird, verschlechtert sich die (Qualität des Monomeren hinsichtlich der Polymerisation, und die Mög- t, PPV fP . tn , lichkcit einer während der Veresterungsrcaktion stattfindenden Polymerisation steigt an. Die Anwendung
milder Bedingungen und Katalysatoren, wird in der 45
USA.-Patentschrift 2 273 891 erläutert, die die Herstellung von Diallylphthalat durch Umsetzung von
Allylalkohol mit Phthalsäureanhydrid bei 90 bis 95°C
während 15 Stunden in Anwesenheit von p-Toluolsulfonsäure beschreibt. 50
wird, die keine Polymerisation des Esterprodukts verursachen. Da niikie Bedingungen angewandt werden,
ist im allgemeinen die Verwendung von Katalysatoren
erforderlich, um befriedigende Reaktionsgescliwindig- 35 Grundlage zur Bestimmung der relativen Polymerisakeiten zu erzielen. Dehydratisierende Katalysatoren, lionsqualität der verschiedenen Polyallylester bei wie Schwefelsäure und p-Toluolsiilfonsäure, werden wasserstoffpcroxydregulierten Polymerisationen zu als gebräuchlichste verwendet. Allgemein gesprochen, schaffen, wurde ein Polymcrisationsqualitätsiiidex entweiin die Schärfe der Veresterungsbedingungen ge- wickelt. Dieser Polymerisationsqualitätsindex K wird steigert wird, insbesondere, wenn die Temperatur er- 40 durch die Gleichung bestimmt: höht wird, verschlechtert sich die (Qualität des Monomeren hinsichtlich der Polymerisation, und die Mög- t, PPV fP . tn , lichkcit einer während der Veresterungsrcaktion stattfindenden Polymerisation steigt an. Die Anwendung
milder Bedingungen und Katalysatoren, wird in der 45
USA.-Patentschrift 2 273 891 erläutert, die die Herstellung von Diallylphthalat durch Umsetzung von
Allylalkohol mit Phthalsäureanhydrid bei 90 bis 95°C
während 15 Stunden in Anwesenheit von p-Toluolsulfonsäure beschreibt. 50
Zur Bestimmung der Monimerenqualilät wurden Methoden entwickelt, die zu dem betrachteten speziellen
Polymcrisatiqnssystem in Deziehung stehen.
Eine davon ist die G.E.-Gelzeit die eine allgemein akzeptierte Messung der Monomcrcnrcaktivität darstellt,
nicht nur für Allylester, sondern für viele ungesättigte Stoffe, die bei der Polymerisation das Phänomen
der Gclierung erfahrend Im wesentlichen ist es eine
Messung der Zeit in Minuten, die zur Gelicrung eines
Monomeren, das I % Bcnzoylpcroxyd einhält, crfor- 60 Reinigungsversuche unternommen werden, in welchem
dcrlicli ist, wenn es bei 1000C gehalten wird. Als allge- Falle Werte oberhalb 20 erreicht werden können. Gemeine
Regel kann bei Material im unleren Ende des
Bereichs damit gerechnet werden, daß es bessere PoIynierisationsqualität besitzt.
Bereichs damit gerechnet werden, daß es bessere PoIynierisationsqualität besitzt.
Eine genauere Messung der Monomercnqualität von 65 und häufig oberhalb 30 auf.
Polyallylester)! für wasscrstoffperoxydregulierle Poly- Die folgende Tabelle faßt die Polymerisationsquali-
merisationen ist die Wasserstoffperoxyd-Ilalbwcrl.s- ' [ätseigenschaften typischer Diallylphthalat^ die gemäß
zeit. Sie wird bestimmt, indem, man den Polyallylester der llochlcniperaturvcrcstcrung der vorliegenden Er-
that.
Gemäß dem beanspruchten Verfahren kann irgendein Polyallylester der Benzolpolycarbonsäure mit guter
-Polymerisationsqualität hergestellt werden. Um eine
worm
PPV- ausgefällte Polymerisatviskosität bei25'Cin
Centipoisc,
η = In-Massc-Viskosität des Polymerisationsmediums
bei 25°C in Centistoke oberhalb PPV,
H — Wasserstoffperoxydhalbwertszeit in Minuten,
C0 —- Wasscr.stoffperoxydkonzentration zur ZeitO.
Höhere Polymerisationsqualitätsindexwerte bedeuten bessere Polymerisationsqualität. Polyallylester, die
nach üblichen säurekatalysierten Veresterungen hergestellt wurden, besitzen im allgemeinen K-Wcrte
kleiner als etwa 20, solange nicht außergewöhnliche
maß dem beanspruchten Verfahren hergestellte Polyallylester
weisen bei Anwendung üblicher Reinigungsverfahren im allgemeinen einen K-Wert oberhalb 20
I 618 412
finduiig erhalten wurden, im Vergleich mit den Eigenschaften
von Estern, die nach üblichen säurekatalysierten Vercslcrungsvcrfahren erhalten wurden, zusammen.
In allen Fällen wurde das Esterprodukt durch Dampfdestillation, Filtration, Alkaliwäschc und Vakuumdestillation
gereinigt.
Veresterung
G. E.-Gelzeit
(Minuten)
(Minuten)
WasserstofFperoxyd-
halbwertszcit
■(Minuten)
Polymerisations· quulitätsindcK
a) Dialiyl-o-phtlialat
1. Hochtemperatur ..
2. saurer Katalysator
b) Diallylisophthalat
1. Hochtemperatur ..
2. saurer Katalysator
40 bis 42
4L bis 48
4L bis 48
27 bis 30
32 bis 40
32 bis 40
280 bis 540
70 bis 300
70 bis 300
135 bis 160
30 bis 115
30 bis 115
15 bis 45 3 bis 17
27 bis 45 3 bis 20
Es ist offensichtlich, daß die Polymcrisntionsqualität verbessert wird, wenn das crfindungsgemäi.'e Hochtcmpcraturvercstcrungsvcrfahrcn
angewandt wird. Die wichtigste Einzclincssung der Polymerisationsqualität
ist die Wasserstoffperoxydhalbwcrts/cit. Dies ist ein empfindliches Maß der Polymerisationsqualität und
demonstriert e'en Vorteil dcserfiiu]imgs£.emäßcn llochtcinperalurvcrestcriingsverfahrcns.
Der Polymerisationsqualitätsiiulcx schafft eine Cirundlagc zum Vergleich
der Polymerisationsqualität verschiedener Polyallylester.
Gemäß dein beanspruchten Verfahren werden im
wesentlichen quantiative Ausbeuten von Polyallylestern
der Benzolpolycarbonsäuren mit einheitlich guter Pol\mcrisationsqualität erhalten. Unter, »im
wesentlichen quantitativen Ausbeuten« sind Ausbeuten von mindestens etwa 900J0 der mindestens etwa 95%
zu verstehen.
Obwolil tier bevorzugte Temperaturbereich etwas von
dem besonderen jeweiligen Ester abhängt, fällt er im allgemeinen innerhalb des Bereichs von etwa 180 bis
2250CVIm Falle von Diallyl-o-phthalat sind 190 bis
210°C besonders bevorzugt; Hei Diallylisophthalat ist
der etwas höhere Bereich von 190 bis 220"C am erwünschtesten. Wenn Temperaturen im Bereich von
etwa 165 bis 190"C verwendet werden, ist ein Veresterungskatalysator
erforderlich, um eine geeignete Umwandlungs- und Reaktionsgeschwindigkeit zu fördern.
x ... ..
Obwohl bei Temperaturen oberhalb etwa 190°C
Katalysatoren nicht notwendig sind, können sie in diesem ganzen Temperaturbereich gewünsc.htenfalls
verwendet werden, um imajcimaie Umwandlungs- und Rcaktionsgespliwindjgkeiton zu erzielen, ίη Abwesenheit
eines Katalysatprs ist mit Phthalsäureanhydrid in-20
Stunden bei I95ob eine 96%ige Umwandlung zu
erzielen. In Anwesenheit eines Katalysators sind unter
denselben Bedingungen in 7,bis 15 Stunden 99,5%'ge
Umwandlungen zu erreichen, wobei die genaue Zeit von dem besonderen Katalysator und der Verwendeten
Menge abhängt. '
Die übliche Eigenschaft der Vereslerüngskatalysatoren,
die erfindungsgemäß verwendet werden können, ist die, daß sie einen pKs oberhalb etwa 4 aufweisen.
Diese Eigenschaft scheidet praktisch die stark sauren Katalysatoren, wie Schwefelsäure und p-ToluoIsuIfonsäure,
die gewöhnlich ,bei diesen Veresterungen verwendet werden, aus. Diese stark sauren Katalysatoren
erzeugen Ester von geringer Polymerisationsqualität: Zu Katalysatoren, die sich bei dem erfindungsgemäßen
Verfahren als befriedigend erwiesen haben, gehören schwach saure neutrale und basische Katalysatoren,
von denen bekannt ist, daß.sie Vercstcrungsreaktionen
fördern. Typische Beispiele wendbarer Katalysatoren mit einem pKs von bzw. oberhalb 4 (zur Erläuterung
dieser Maßzahl sei beispielsweise auf M. J.S. D e w a r,
as »The Electronic Theory of Organic Chemistry«, Oxford
University Press, London [1949], S. 89 bis 93, verwiesen) sind Zinnverbindungen, wie Dibiltylzinnoxyd
[(C1Hn)2SnO] und Zinn(II)-oxalat, Organotitanverbindungen
(wie Tetraisopropoxytitan), Organozirkonverbindungen (wie Tctraiilhrixyzirkon), Natriumaluniinaf
und Natriumsulfat. Dibiilylzinnoxyd, Zinn(II)-oxalat
und Natriumalumiuat sind besonders wirksam. Die Zinnverbindungen sind im wesentlichen
neutral und Flüssigkeiten, die in dem Vercsterungssystem löslich sind; Natriunialuniinat ist basisch, läßt
sich in situ aus Aluniiniumhydroxyd und Natriumhydroxyd herstellen und löst sieh in dem Vcrcsterungssystcm
nicht. Die Mengen, in denen diese Katalysatoren verwendet werden, können variiert werden, je-
doch liegen sie gewöhnlich im Bereich von etwa 0,05 bis 2,0% und vorzugsweise etwa 0,1 bis 1,0%,·bezogen
auf die Benzolpoiycarbonsäurc oder -anhydrid.
Da die Temperaturen, bei denen die Umsetzung
durchgeführt wird, deutlich oberhalb des atmosphä-
rischert Siedepunkts von Allylalkohol, 98°C, liegen, ist
es gewöhnlich notwendig, die Veresterung unter Überdruck durchzurühren. Im Falle von Phthalsäureanhydrid
erlauben jedoch die physikalischen Eigenschaften des Systems das Arbeiten bei atmosphärischem
Druck durch Kontrolle der, Alkoholkonzentration.
Der speziell verwendete Druck hängt von der Temperatur und dem Molbruch des AJIylalkohoIs ab und ist insofern
eine abhängige Variable.. Im allgemeinen kann der
Druck vQn.etwa 0 bis 14.1 kg/cm* (0 bis 200 psig) Va-
nieren. Typische Werte sind 3,52 bis 8,79 kg/cm2 (50
bis 125 p?ig)- .■·-.-. ; . ^::;
Die Reaktionszeiten,yariv?ren in Abhängigkeit von
dem besonderen Ester^pr^TcnTpcratur, der Umwanj.
lung, dem Kata y?att^ £?γ vKatalysatormengc und
anderen verwcndcte^^ictorpn. Bei Phthalsäureanhydrid
variieren «m^Hii^eaktipnszeitcn bei 195°C
7 bis.2|» ^ ;iAi2Hni"2'.A...ui>sweise betragen sie
• 5 6
Die Mindestmenge an Allylalkohol, die verbraucht Füllkörperkolonne aus rostfreiem'Stahl und Kühler
wird, ist 1 Mol für jede veresterte Carboxylgruppe. So versehen.ist. Der Autoklav wird geschlossen und unter
werden im Falle von Phthalsäureanhydrid 2 Mol Allyl- Rühren erhitzt, wobei die exotherme Reaktion des
alkohol verbraucht, während mit Pyromellithsäure- Anhydrids mit dem Alkohol beginnt. Die Mischung
dianhydrid 4 Mol Allylalkohol verbraucht werden. 5 wird dann auf 195°C unter gleichzeitiger Entfernung
Um die Reaktion zu vervollständigen und das Wasser des gebildeten Azeotrops erhitzt. Danach wird die
der Reaktion als binäres Azeotrop (72% Allylalkohol, Rcaktionslemperatur auf 195°Cgehalten, während das
28% Wasser) zu entfernen, ist ein Überschuß an Azeotrop über Kopf entfernt und frischer Alkohol in
Alkohol notwendig. Die Menge an überschüssigem das System gepumpt wurde, um den abgezogenen zu
Alkohol hängt von der veresternden Säure ab. »*>
ersetzen. Proben wurden periodisch aus dem Autoklav Wenn Phthalsäureanhydrid verestert wird, werden entnommen und auf den Gehalt flüchtiger Anteile und
2 Mol Alkohol verbraucht, und 1 Mol Wasser muß als Azidität analysiert, um den Umwandlungsgrad zu
binäres Azeotrop entfernt werden. Um dies durchzu- bestimmen. Nach 14,3 Stunden betrug die Umwandführen,
sind als Minimum etwa 1,1 Gewichtsteile Allyl- lung von Diallylphthalat 99,8%, bezogen auf Phthalalkohol
pro Teil Phthalsäureanhydrid oder etwa 15 säureanhydrid. #
2,8 Möl pro Moll erforderlich. Es ist wünschenswert, bei Die Reaktionsmischung wurde gekühlt und aus dem Beendigung der Veresterung etwa 20% Alkohol in der Autoklav entnommen. Sie wurde durch Zugabe einer Reaktionsmischung zu haben, und dies erfordert zu- verdünnten wäßrigen Natriumcarbonatlösung auf sätzliche 0,4 Teile Alkohol pro Teile Anhydrid oder pH 5 teilweise neutralisiert. Die Mischung wurde dann insgesamt 1,5 Teile pro Teile Anhydrid, was etwa 3,8 20 zur Entfernung von Allylalkohol und irgendwelchen bis 4,0 Mol Alkohol pro MoI Anhydrid entspricht. mit Dampf flüchtigen Verunreinigungen mit Dampf beim Falle der Isophthalsäure, wo zusätzlich 2 Mol handelt. Nach Kühlen auf 65°C wurde das pH durch Alkohol verbraucht werden, müssen 2 Mol Wasser als Zugabe von Natriumcarbonat auf 8,2 gesteigert. Die binäres Azeotrop entfernt werden, was zusätzlich Mischung wurde leicht gerührt und auf 900C erhitzt. 1,6 MoI Alkohol erfordert. Die endgültige Menge von 25 D.e orgai.hckc Phase wurde bei dieser Temperatur ab-20% Alkohol ist auch erwünscht, so daß insgesamt getrennt, im Vakuum getrocknet und bei 1 bis 2 mm etwa 4,7 bis 5,0 Mol Alkohol pro Mol Isophthalsäure destilliert. Das sich ergebende Diallylphthalat zeigte oder etwa 1,65 Gewichtsteile pro Teile Säure erf order- eine G. E.-Gelzeit von 40,3 Minuten, eine Wasserlich sind. stoffperoxydhalbwertszeit von 490 Minuten und einen
2,8 Möl pro Moll erforderlich. Es ist wünschenswert, bei Die Reaktionsmischung wurde gekühlt und aus dem Beendigung der Veresterung etwa 20% Alkohol in der Autoklav entnommen. Sie wurde durch Zugabe einer Reaktionsmischung zu haben, und dies erfordert zu- verdünnten wäßrigen Natriumcarbonatlösung auf sätzliche 0,4 Teile Alkohol pro Teile Anhydrid oder pH 5 teilweise neutralisiert. Die Mischung wurde dann insgesamt 1,5 Teile pro Teile Anhydrid, was etwa 3,8 20 zur Entfernung von Allylalkohol und irgendwelchen bis 4,0 Mol Alkohol pro MoI Anhydrid entspricht. mit Dampf flüchtigen Verunreinigungen mit Dampf beim Falle der Isophthalsäure, wo zusätzlich 2 Mol handelt. Nach Kühlen auf 65°C wurde das pH durch Alkohol verbraucht werden, müssen 2 Mol Wasser als Zugabe von Natriumcarbonat auf 8,2 gesteigert. Die binäres Azeotrop entfernt werden, was zusätzlich Mischung wurde leicht gerührt und auf 900C erhitzt. 1,6 MoI Alkohol erfordert. Die endgültige Menge von 25 D.e orgai.hckc Phase wurde bei dieser Temperatur ab-20% Alkohol ist auch erwünscht, so daß insgesamt getrennt, im Vakuum getrocknet und bei 1 bis 2 mm etwa 4,7 bis 5,0 Mol Alkohol pro Mol Isophthalsäure destilliert. Das sich ergebende Diallylphthalat zeigte oder etwa 1,65 Gewichtsteile pro Teile Säure erf order- eine G. E.-Gelzeit von 40,3 Minuten, eine Wasserlich sind. stoffperoxydhalbwertszeit von 490 Minuten und einen
Da der Alkohol aus dem Reaktionssystem entweder 30 Polymerisationsqualitätsindex von 36.
durch chemischen Verbrauch oder durch Destillation
durch chemischen Verbrauch oder durch Destillation
als binäres Azeotrop entfernt wird, kann wasserfreier B e i s ρ i e I 2
Alkohol ein Verlauf der Reaktion zugegeben werden. .
Auf diese Weise können das Reaktionsvolumen und die Das Verfahren des Beispiels 1 wurde bei 215°C
Alkoholkonzentration auf einer bestimmten Hand 35 wiederholt, und in 10 Stunden wurde 99,8%ige Umgehalten
werden. Wandlung erzielt. Nach Reinigung, wie im Beispiel 1 Wenn Phthalsäureanhydrid verwendet wird, reagiert angegeben, zeigte das Diallylphthalat eine- G.E.-Geldas
Anhydrid zuerst mit Allylalkohol unter Bildung zeit von 40,9 Minuten. Die Homopolymerisation des
von Monoallylphthalat, das als Flüssigkeit oder Diallylphthalats bei 1200C mit 0,06% tert.-Butylper-Lösung
in Allylalkohol gehandhabt werden kann. 40 benzoatkatalysator und 0,30 % Wasserstoffperoxyd-
- Zweckmäßig wird Phthalsäureanhydrid zuerst in regulator, wie in der USA.-Patentschrift 3 096 310 beetwa
1,0 bis 1,3 Teilen Allylalkohol bei gemäßigten schrieben, ergab eine Wasserstoffperoxydhalbwertszeit
Temperaturen, wie 100 bis 125°C, aufgelöst und dann von 540 Minuten und einen Polymerisationsqualitätsdie
Temperatur zur Vervollständigung der Veresterung index von 45 und liefern ein lösliches Präpolymerisat,
gesteigert. Während der letzten Phase der Reaktion 45
wird Alkohol zugegeben, um die gewünschte Alkohol- Beispiel 3
konzentration, Temperatur und Reaktionsvolumen
konzentration, Temperatur und Reaktionsvolumen
aufrechtzuerhalten, wobei die Endkonzentration etwa Phthalsäureanhydrid und Allylalkohol wurden unter
20% beträgt. Verwendung des Verfahrens des Beispiels 1 verestert,
Bei Isophthalsäure, die in Allylalkohol ganz un- 50 mit der Ausnahme, daß die Reaktion ohne Katalysator
löslich ist, wird. 1 Teil Säure in etwa 1 bis 1,5 Teilen und oberhalb Atmosphärendruck bei 195°C durch-
Alkohol suspendiert. Diese Suspension kann auf die geführt wurde. Nach 16 Stunden wurde 95%ige Um-
Reaktionstemperatur erhitzt werden, und frischer Wandlung erzielt. Nach Reinigung des Produkts, wie
Alkohol kann zugegeben werden, wenn das Azeotrop im Beispiel 1 beschrieben, zeigte der Ester eine
entfernt wird, wiederum bis zu einer End konzentration 55 G. E.-Gelzeit von 40,8 Minuten, eine Wasserstoff-
von etwa 20%· peroxydhalbwertszeit von 340 Minuten und einen
, Die erhaltenen Polyallylester können nach üblichen Polymerisationsqualitätsindex von 21.
Verfahren gereinigt werden. Beispielsweise kann das
Verfahren gereinigt werden. Beispielsweise kann das
rohe Produkt zunächst zur Entfernung des Alkohols B e i s ρ i e 1 4
mit Dampf übergetrieben, dann alkalisch gewaschen 60 v
und schließlich im Vakuum destilliert werden. Unter Verwendung eines Verfahrens, ähnlich dem
In den folgenden Beispielen sind alle Teile Gewichts- des Beispiels 1, wurden 107 Teile Phthalsäureanhydrid,
teile.' ■■'·'· 140 Teile Allylalkohol und 1,5 Teile Natriumaluminat
R ei <; η 1 el 1 bei 195°C umgesetzt. Nach 20 Stunden betrüg die
Beispiel 1. . 6S Umwandlung in Diallylphthalat 96,4%, bezogen auf
107 Teile Phthalsäureanhydrid, 140 Teile: Allylalko- Phthalsäureanhydrid. Der Diallylester wurde nach derii
hol und 0,1 Teil Dibulylzinnoxyd werden in einen Verfahren des Beispiels 1 gewonnen und besaß eine
rostfreien Stahldruckautoklav gegeben, der mit einer G. E.-Gelzeit von 38,6 Minuten, eine Wasserstoff-
peroxydhalbwertszeit von 420 Minuten und einen Polymcrisationsqualitätsindex von 28.
. Beispiel 5
138 Teile Phthalsäureanhydrid, 155 Teile Allylalkohol
und 0,14 Teile Zinn(M)-oxalat wurden bei 195°C
unter Verwendung des Verfahrens des Beispiels I verarbeitet. Nach 15 Stunden wurde eine 99,6°/oige Umwandlung,
bezogen auf Phthalsäureanhydrid, erreicht. Nach Aufarbeiten, ähnlich dem des Beispiels 1,
besaß der Diallylester eine G. E.-Gelzeit von 36,2 Minuten, eine Halbwertszeit von 350 Minuten und einen
Polymerisationsqualitätsindex von 23.
B e i s ρ i e 1 6
222 Teile Phthalsäureanhydrid, 129 Teile Allylalkohol
und 1,11 Teile Dibutylzinnoxyd wurden in einen Kolben gegeben, der mit einem Rührer und einer geeigneten
Füllkörperkolonne versehen war. Nachdem die exotherme Erwärmung nachgelassen hatte, wurde ao
der Ansatz unter, gleichzeitiger Entfernung des Azeotrops auf 180uC erhitzt. Die Temperatur wurde durch
kontinuierliche Zugabe frischen Allylalkohol bei 180°C gehalten. Nach 28 Stunden wurde eine 99,9%ige
Umwandlung, bezogen auf Phthalsäureanhydrid, festgestellt. Nach der Gewinnung, wie im Beispiel 1, besai3
der Ester eine G. E.-Gelzeit von 39,8 Minuten, Wasserstoffperoxydhalbwertszeit von 386 Minuten und einen
Poiymerisationsqualitätsindex von 25.
B e i s ρ i e 1 7
155 Teile Isophthalsäure, l55Tcile Allylalkohol und 0,15 Teile Dibutylzinnoxyd wurden in einen Druckautoklav
aus rostfreiem Stahl gegeben, der mit einer Füllkörperkolonne aus rostfreiem Stahl und Kühler
versehen war. Das System wurde geschlossen und auf 1800C erhitzt. Die Temperatur wurde auf 215°C gesteigert
während das Azeotrop über Kopf. entfernt und frischer Allylalkohol in den Autoklav gepumpt
wurde. Die Reaktion wurde nach 13 Stunden unterbrochen; nach dieser Zeit war eine 99,8ο/ο'Ββ Umwandlung,
bezogen auf Isophthalsäure, erreicht. Das rohe Diallylisophthalat wurde wie im Beispiel I gereinigt.
Das Produkt besaß eine G. E.-Gelzeit von 28,6 Minuten. Die Polymerisation beil20°C mit 0,03% tert.-Butylperoxydkatalysator
und 0,05% Wasserstoffperoxydregulator, wie in der USA.-Patentschrift 3 096 310 beschrieben, ergab eine Wasserstoffperoxydhalbwertszeit
von 150 Minuten und ein lösliches Präpolymerisat. Der Poiymerisationsqualitätsindex betrug
39.
1536 Teile Trimellithsäureanhydrid, 696 Teile Allylalkohol
und 21,5 Teile Natriumaluminat wurden in einen Kolben gegeben, der mit einer geeigneten Füllkörperkolonne
versehen war. Das System wurde auf !00"C unter Bildung des Monoesters dann auf 1800C
erhitzt. Die kontinuierliche Zugabe frischen Allylalkohols
und gleichzeitige Entfernung des Azeotrops ergab eine 97,8%ige Umwandlung in Triallyltrimellithat,
bezogen auf Trimellithsäureanhydrid. Das rohe Produkt wurde durch Waschen mit Natriumbicarbonatlösung,
Abziehen der nassen organischen Schicht im Vakuum bei 92°C und 1 mm Druck und Filtrieren,
zur Entfernung unlöslicher Salze, gereinigt. Das Produkt besaß eine G. E.-Gelzeit von 14 Minuten.
Claims (2)
1. Verfahren zur Herstellungeines Polyallylester
einer Benzolpolycarbonsäure, dadurch ge-, k e η η ζ e i c h'ive t, daß man einen Überschuß an
Allylalkohol mit einer Benzolpolycarbonsäure oder -anhydrid bei Temperaturen von etwa 165 bis
250°C in Abwesenheit eines stark sauren Katalysators
mit einem pKs unter 4 umsetzt oder die Umsetzung in Anwesenheit eines Veresterungskatalysators
mit einem pKs oberhalb etwa 4 bei Temperaturen unter, gegebenenfalls auch oberhalb etwa
190"C durchführt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß man die Umsetzung bei Temperaturen von etwa 180 bis 225° C in Gegenwart eines Veresterungskatalysators
mit einem pKs oberhalb etwa 4 durchführt.
209 629/149
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